張光春光致衰減問題討論學習教案

1、會計學1張光春光致衰減張光春光致衰減(shui jin)問題討論問題討論第一頁，共36頁。2決方案決方案第1頁/共36頁第二頁，共36頁。3第2頁/共36頁第三頁，共36頁。4第3頁/共36頁第四頁，共36頁。5第4頁/共36頁第五頁，共36頁。630多年前，H. Fischer and W. Pschunder 等人首次觀察到P型（摻硼）晶體(jngt)硅太陽電池的初始光致衰減現象 第5頁/共36頁第六頁，共36頁。7BsBs2Oi2Oi（少子壽命高（少子壽命高）光照或電流注光照或電流注入入退火處理退火處理BsO2i（少子壽命低（少子壽命低）第6頁/共36頁第七頁，共36頁。8第7頁/共36

2、頁第八頁，共36頁。9圖2 低氧摻硼、有氧摻磷、有氧摻硼的Fz硅片和有氧摻硼Cz硅片少子壽命(shumng)衰減隨光照時間的關系(2)第8頁/共36頁第九頁，共36頁。10圖3 摻硼、摻鎵、摻磷的Cz硅片和硼摻雜的MCZ硅光照前后(qinhu)少數載流子壽命的變化(3)第9頁/共36頁第十頁，共36頁。11圖4 不同硼摻雜濃度(nngd)硅片的少子壽命隨時間的變化關系(4)第10頁/共36頁第十一頁，共36頁。12圖5 未經清洗、鈍化的單/多晶裸硅片少子(sho z)壽命隨時間的變化關系試驗結論：從圖5可以看出，單/多晶裸硅片若不經過清洗鈍化，其少子壽命幾乎隨著光照時間變化不大，這是因為硅片表

3、面復合中心占主導地位，掩蓋了光照對體少子壽命的影響，因此對不經過清洗、鈍化的裸硅片，無法確定少子壽命與光照時間的對應關系，也就無法準確判斷硅片的質量第11頁/共36頁第十二頁，共36頁。13圖6 清洗、鈍化后單/多晶硅片少子壽命和光照時間(shjin)的關系試驗結論：試驗結論：鈍化后硅片的表面復合已不占主鈍化后硅片的表面復合已不占主要地位，而以體內復合為主，且要地位，而以體內復合為主，且硅片的體少子壽命隨光照而衰減硅片的體少子壽命隨光照而衰減。不同質量的材料在光照之后其。不同質量的材料在光照之后其少子壽命衰減幅度有較大差別，少子壽命衰減幅度有較大差別，由此基本可以預測出用此硅片制由此基本可以預

4、測出用此硅片制作的電池的初始光致衰減的程度作的電池的初始光致衰減的程度以及可達到的最高電池轉換效率以及可達到的最高電池轉換效率。 第12頁/共36頁第十三頁，共36頁。14圖7 單晶硅片少子(sho z)壽命經過退火后恢復第13頁/共36頁第十四頁，共36頁。15單晶電池片光照前后電池I-V曲線012345600.20.40.60.8電壓 V電流 I光照前光照后單 晶 電 池 片 光 照 前 后 I V曲 線012345600.20.40.60.8電 壓 V電流 I光 照 前 光 照 后 圖8 單晶電池（相對(xingdu)衰減5.7%）I-V曲線 圖10 單晶（相對衰減0.8%）電池I-V曲

5、線 第14頁/共36頁第十五頁，共36頁。16多晶電池片光照前后I-V曲線012345600.20.40.60.8電壓 V電流 I光照前光照后 圖9 多晶電池(dinch)（相對衰減3.64%） 的I-V曲線 圖11 多晶（相對衰減0.2%）的電池I-V曲線 第15頁/共36頁第十六頁，共36頁。17第16頁/共36頁第十七頁，共36頁。18第17頁/共36頁第十八頁，共36頁。19第18頁/共36頁第十九頁，共36頁。20圖13 正常組件的IV特性(txng)曲線圖14 正常組件的紅外成像（溫度相差僅1.4）第19頁/共36頁第二十頁，共36頁。21如圖如圖15所示所示圖15 小臺階(tij

6、i) 大臺階(tiji)第20頁/共36頁第二十一頁，共36頁。22導致組件的早期失效。導致組件的早期失效。圖圖16 異常異常(ychng)組件的紅外成像，出現熱斑（溫度相差組件的紅外成像，出現熱斑（溫度相差11.3）第21頁/共36頁第二十二頁，共36頁。23的僅為13%，如圖17所示。圖17 質量極差的硅片做成的電池片，弱光光照(gungzho)后的電池效率分布圖第22頁/共36頁第二十三頁，共36頁。24結論；結論；光照強度影響組件功率的衰減幅度光照強度影響組件功率的衰減幅度盡管普通的節(jié)能燈沒有使該電池片盡管普通的節(jié)能燈沒有使該電池片衰減到穩(wěn)定的程度，但是通過光照后二次分衰減到穩(wěn)定的程度

7、，但是通過光照后二次分選剔出了效率衰減大的電池片，使每個組件選剔出了效率衰減大的電池片，使每個組件內電池片性能基本一致。對這類電池，如果內電池片性能基本一致。對這類電池，如果不經過光照和二次分選而直接做成組件，那不經過光照和二次分選而直接做成組件，那些衰減較為嚴重的電池片，會分散在各個組些衰減較為嚴重的電池片，會分散在各個組件內，導致件內，導致(dozh)(dozh)組件的整體功率下降更組件的整體功率下降更多，并將引起組件曲線異常和熱斑。多，并將引起組件曲線異常和熱斑。這批電池轉換效率衰減幅度在這批電池轉換效率衰減幅度在10%10%到到24%24%之間之間! !第23頁/共36頁第二十四頁，共

8、36頁。25第24頁/共36頁第二十五頁，共36頁。26工藝生產，硅棒的質量是可以工藝生產，硅棒的質量是可以得到較好控制的。得到較好控制的。建議如下：建議如下：避免使用低質量的多避免使用低質量的多晶硅料晶硅料嚴格控制摻入過多低嚴格控制摻入過多低電阻率電阻率N N型硅料，如型硅料，如ICIC的廢的廢N N型型硅片等硅片等, ,避免生產高補償的避免生產高補償的P P型型單晶棒單晶棒, , 這種硅棒，盡管電阻這種硅棒，盡管電阻率合適，但硼氧濃度非常高，率合適，但硼氧濃度非常高，將導致太陽電池性能出現較大將導致太陽電池性能出現較大幅度的初始光致衰減幅度的初始光致衰減提高拉棒工藝，減少提高拉棒工藝，減少晶體硅中氧含量晶體硅中氧含量, ,降低內應力降低內應力, ,降低缺陷密度降低缺陷密度, ,改進電阻率的改進電阻率的均勻性。均勻性。第25頁/共36頁第二十六頁，共36頁。27第26頁/共36頁第二十七頁，共36頁。28第27頁/共36頁第二十八頁，共36頁。29第28頁/共36頁第二十九頁，共36頁。30第29頁/共36頁第三十頁，共36頁。31第30頁/共36頁第三十一頁，共36頁。32圖19 電池效率分布,分布不對稱(duchn),低檔